# IPv6 - (Global Unicast) Address

[TOC]

## 影片資源

### IPv6 Fundamentals: Purpose and Format of GUA

{%youtube GKY8ilBIZWQ %}

### Subnetting IPv6 Addresses

{%youtube UIGVPvxnCtk %}

### Discovering IPv6 with Wireshark (SF21VEU)

{%youtube B8bNidd7Kdc %}

### IPV6 Security Assessment Tools (Jeff Carrell)

{%youtube yNoBIpWt-v8 %}

## 簡介

在 IPv6 中，Global Unicast Address 的地位和 IPv4 中的 Public IP 一樣，用來作為在整個網際網路上的識別號碼。而目前為止所分配出去的 Global Unicast Address 都是 `2000::/3` 中的所有地址。所以看到一個 IPv6 位址的前 3 位元是 `001`，就會知道這是一個 Global Unicast Address。舉例來說，Facebook 是 `2a03:2880:f10c:83:face:b00c:0:25de`。

IPv6 一般性的敘述定義在 [RFC4291](https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc4291)，而而 Global Unicast Address 的敘述定義在 [RFC3587](https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3587)。

## 格式：分成前後 64 位元

原先的 IPv4 中，一個 Class 的 IP 可以再分割成多個 subnet; 或著多個連續的 IP 位址可以藉由 CIDR，將小的 IP 網段合併成一個較大的網段。而不管是哪一種方法，兩者都是藉由 IP 的前綴來作為封包路由的依據。而這個前綴的長度，則可能會因為該 IP 所屬的 Class 不同，或是 CIDR 中合併的小網段數目的不同，而有不同長度。

在 IPv6 中，採取的是相反的作法。不像 IPv4 分成 A, B, C 等級而有不同的前綴，一個 IPv6 的位址一律都是以前 64 位元作為那個路由用的前綴：

|         n bits          | 64-n bits |       64 bits              |
+-------------------------+-----------+----------------------------+
| global routing prefix   | subnet ID |       interface ID         |
+-------------------------+-----------+----------------------------+

而這 64 個位元的前綴，底下又細分為不同的欄位，作為不同階層的網路供應商或網段的分類依據。~~多級 page table：First time?~~。每一級可能由不同的供應商分配（可以參考 [Subnetting IPv6 Addresses](https://youtu.be/UIGVPvxnCtk) 這個影片中的解釋）所以有可能會像下面這樣：


## 前 64 位元 --- Network Prefix

### Global Routing Prefix (48 位元)

在目前的狀況中，每一個 Global Unicast Address 前三個位元恰好都是 `001`， 也就是一定會是一個屬於 `2000::/3` 的位址。也就是說：目前的 Global Unicast Address 壹定會具有以下的形式：

   An example of the resulting format of global unicast address under
   the 2000::/3 prefix that is currently being delegated by the IANA and
   consistent with the recommendations in RFC 3177 is:

    | 3 |     45 bits         |  16 bits  |       64 bits              |
    +---+---------------------+-----------+----------------------------+
    |001|global routing prefix| subnet ID |       interface ID         |
    +---+---------------------+-----------+----------------------------+

雖然現況如此，但實際上根據 [RFC3587](https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3587)，這件事情在日後不一定會繼續成立：

   RFC 2374 was the definition of addresses for Format Prefix 001
   (2000::/3) which is formally made historic by this document.  Even
   though currently only 2000::/3 is being delegated by the IANA,
   implementations should not make any assumptions about 2000::/3 being
   special.  In the future, the IANA might be directed to delegate
   currently unassigned portions of the IPv6 address space for the
   purpose of Global Unicast as well.

### Subnet Mask (16 位元)

IANA 分配完前 48 位元的部分之後，整個 global routing prefix 中剩下的 16 位元則可以給使用者自行決定該怎麼規劃 subnet。

## Interface ID (64 位元)